[发明专利]测控数传一体化站网资源调度方法

说明书

本发明提出的一种测控数传一体化站网资源调度方法，旨在提供一种能够减少逻辑运算量的站网资源调度方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在需求汇总预处理中将遥测遥控、数传任务需求统一汇总；再对弧段标注预处理，将卫星弧段划分为不同周期，在弧段中标注其否具备遥测遥控、数传任务能力生成弧段集合；然后进行弧段分配，使用智能算法搜索所有卫星最优弧段排序，调用确定性启发式算法计算方案和目标函数值，卫星所有升/降轨周期结束后，使用冗余约束进行控制，并对未满足用户需求的卫星进行二次弧段分配，然后对测控/数传任务时长和任务分配均衡程度进行评估，计算目标函数值和调度方案。在满足智能算法终止条件时输出目标函数值的调度方案。

技术领域

本发明涉及一种航天测控领域中，站网资源调度方法，特别是支持测控数传一体化规划和卫星双天线任务能力的启发式规则的处理方法和实现方法。

背景技术

站网资源分配和调度的目标是在指定的调度时间段内，根据卫星任务需求，合理有效地分配各个地面站的资源，以解决日趋严重的“多星冲突”问题。通常对卫星任务需求分配地面资源及卫星弧段的过程就是对卫星任务需求进行调度的过程。卫星任务需求及卫星弧段是研究站网资源调度问题的基础，是调度的基本对象。卫星任务需求是用户根据所需信息针对卫星任务提出的系列要求的集合体，包括信息的时效性、数据量、实施任务的卫星和地面站网各资源等要求。只有分配的地面资源及卫星弧段满足这些要求，才能认为卫星任务需求得到满足。当地面资源有限或者大量卫星任务需求之间存在冲突导致无法完全满足所有卫星任务需求时，地面资源及卫星弧段的分配就成为一个非常复杂的问题，这就是站网资源调度问题。具体而言，站网资源调度问题指的是为了最大限度满足用户对卫星测控、数传需要，根据用户提出的卫星任务需求，在一定的约束和假设条件下，利用某种调度规则或调度算法为卫星任务分配地面资源及卫星弧段。当卫星数量较少，卫星任务需求也较少时，对站网资源的调度采用人工方式即可。当卫星数量较多，卫星任务需求较多时，仅靠人工方式已难以完成，必须实施自动化调度。在卫星任务需求较多，而地面资源相对不足的情况下，如何实现地面资源的优化，实现站网资源的合理调度是亟需解决的重要问题。由于卫星在任务过程中存在竞争资源的现象，加上资源服务能力的限制，进而导致任务间冲突的存在。任务间的冲突是站网资源调度问题调度困难的症结所在。在站网资源调度过程中，为任务选择卫星弧段的同时，如何消解任务间的冲突，成为问题有效解决的关键。从这一点上看，站网资源调度过程又成为一个冲突消解的过程。明确可用卫星弧段及地面站资源、卫星间的冲突成为解决站网资源调度问题的关键。目前，我国站网资源调度都是根据不同任务类型(遥测遥控、数传)单独进行规划，没有形成统一的测控数传一体化规划方法。现有的站网资源调度方法仅支持同一类型的任务，当用户提出多种任务类型的需求时，不同类型的需求使用相应的规划方法，其处理流程较复杂，同时可能造成调度方案的目标函数值较差。同时，新型的卫星具备同时对两个异地天线工作的双天线能力，而现有站网资源调度方法仅支持单天线卫星的资源调度，无法实现单天线卫星和双天线卫星的统一调度。